基于纳米空洞的量子点单光子源在SiN波导上,通过转移打印集成

科学领域:

• 量子信息科学 量子信息科学
• 综合光子学 综合光子学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 化 (SiN) 光子学是量子信息处理的领先平台.
• 有效的单光子源 (SPS) 是至关重要的,但与SiN.N.集成具有挑战性.
• 纳米腔中的Epitaxial InAs/GaAs量子点 (QD) 是有希望的SPS,但它们的SiN集成尚未证明.

研究的目的:

• 为了证明量子点单光子源与化波导的集成.
• 为了实现单个光子在SiN光子电路中的高效合.
• 为了克服开发基于SiN的量子信息处理的关键挑战.

主要方法:

• 单独制造SiN光子晶体 (PhC) 纳米光束腔和QD SPS.
• 在SiN波导上集成QD SPS,使用转印.
• 光学合和Purcell增强的特征.

主要成果:

• 通过传输打印成功将QD SPS与SiN波导集成.
• 对Purcell增强的观察,证实了空腔的作用.
• 从QDs向SiN波导中证明了单个光子的高效合.

结论:

• 开发的方法可以在SiN光子电路上高效地产生单光子.
• 这种整合是迈向实用的基于SiN的量子信息处理的重要一步.
• 周期调节的PhC纳米光束腔便于有效地将光子合到波导中.